四家厂商垄断射频九成市场 新玩家如何突围?
两位数增长带来“甜蜜的烦恼”
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/201703/345490.htm部署和接入3G和4G LTE网络加速智能手机的发展,人们可享受更多的网络服务,包括即时消息、音乐、照片、电影、视频聊天等。高品质的视频下载和上传是对增强带宽和峰值数据速率的“无限”驱动。

iPhone智能手机支持的频段数量
移动数据的这种持续性增长已经导致需要使用更多的无线电频谱。在移动通信中,随着用户数量和技术种类的激增,无线电频谱成为稀缺资源。
为了应对上述的这种过度需求,手机必须满足复杂的要求,例如:
- 支持区域和全球漫游的多频带;
- 支持多种蜂窝模式,包括2G、3G、4G、WiFi、蓝牙(Bluetooth)、近场通信(NFC)、全球定位系统(GPS);
- 利用多输入多输出(MIMO)改善通信质量,使得数据速率提高和有效范围增加;、
- 利用智能天线技术(如波束成形或分集)来增强单个数据信号的性能;
- 载波聚合(CA)支持更宽的带宽,提升带宽体验,如提供更高的峰值数据速率、更大的总体网络容量和更低的延迟等。
所有这些要求(频带从低频到高频)给手机射频前端架构、设计和制造带来了巨大的挑战。
因此,手机射频前端产业对“创新”求贤若渴,其创新主要体现在三个方面:
- 材料:开发新的射频SOI衬底,如SOITEC公司的e-Si衬底,以减少衬底漏电或减小寄生电容;
- 设计:新型内部组件设计,如ACCO公司的功率放大器,可以提高基于SOI的功率放大器性能,并可以与用于中低频带的砷化镓(GaAs)功率放大器展开成本竞争;
- 架构:将三个双工器(duplexer)集成到六工器(hexaplexer)中,或者构建多模多带功率放大器模块,可以工作于所有的低频带、高频带或中频带;

手机射频前端的创新之处
四家厂商垄断九成市场,新玩家如何突围?
博通(Broadcom)、Skyworks、Qorvo和村田(Murata)已经确立了在手机射频前端市场中的领先优势。而新厂商必须能够大批量供应满足手机行业需求的产品,同时还要获得大客户的支持。
另一方面,一旦新技术落地,可能在五年内占领市场,并改变制造商和供应商的产业格局。
举个例子,在天线射频开关(RF-switch)中,SOI开关从2010年的不到20%市场份额增长至2016年的95%市场份额,Peregrine等公司从蓝宝石上硅(Silicon-on-Sapphire, SOS)切换至SOI。
当创新发生时,整个产业链和价值链将改变,厂商要么努力适应,要么黯然离开。衬底供应商和代工服务商将受到这种快速技术变革的深刻影响。

射频前端产业的整合并购历史 射频前端产业的整合并购历史

领先的厂商和潜在的“颠覆性技术”厂商
短期内,类似Cavendish Kinetics拥有低损耗RF MEMS xPxT开关的厂商可以实现射频前端架构的创新,且无需昂贵的双工器和多路复用器。
从长远来看,潜在的技术创新甚至可以颠覆手机射频产业。例如,Seamless Waves公司正在开发基于CMOS的可调谐模数转换器和可调谐数模转换器,其可以主动地聚焦于特定频率,并调整带宽,从而仅转换输入信号的所需部分。如果这项技术设法实现智能手机所需的低功耗和小尺寸,将很有可能改变射频前端产业,并衍生出更多的创新发展。
未来在现有产品线市场高速增长的同时,对于国内产业链相关企业来说,在BAW滤波器、GaN PA和毫米波PA等领域将产生全新发展机遇。
设计方面,唯捷创芯(Vanchip)的3G/4G射频前端方案已实现稳定出货,营收逐年增长,锐迪科在与展讯合并为紫光展锐后,对PA事业部投入巨大,迅速在多条产品线推出新产品;代工方面,三安光电与老牌砷化镓、氮化镓化合物半导体晶圆制造代工厂商GCS成立合资公司,GaAs产线实现小规模量产,GaN产线试产中;封测方面,长电科技拥有的SiP和Flip-chip封装工艺是提高射频前端芯片集成度的核心技术。

国内方面,滤波器产品的国产替代化同样取得一定进展,利用2016年手机元器件整体缺货的机会,无锡好达电子的SAW滤波器产品成功进入中兴、金立、魅族等手机供应链。另一方面,国内功率放大器设计厂商如紫光展锐等,也认识到了滤波器技术在未来射频前端芯片中的重要性,成立MEMS研发团队,力争在滤波器、双工器等领域取得突破。
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